Question

9．一個工人用如圖所示的滑輪組勻速提升2000N的貨物，所用拉力為800N，重物升高2m．（滑輪重力不計）．求：
（1）請按題目所給的數(shù)據(jù)，將滑輪組應(yīng)連線的方式，用筆畫出．
（2）此滑輪組的機械效率多大？
（3）你認為此滑輪組的機械效率與哪些因素有關(guān)？（不要求寫出分析過程）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)F=$\frac{1}{n}$G求出滑輪組繩子的有效股數(shù)，然后根據(jù)滑輪組繩子的繞線方法設(shè)計滑輪組；
（2）根據(jù)η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$=$\frac{Gh}{Fs}$=$\frac{Gh}{Fnh}$計算此滑輪組的機械效率；
（3）滑輪組的機械效率與提升的物重有關(guān)，還與那些產(chǎn)生額外功的各因素有關(guān)系．

解答 解：
（1）滑輪重力不計，則拉力F=$\frac{1}{n}$G，
所以，滑輪組繩子的有效股數(shù)n=$\frac{G}{F}$=$\frac{2000N}{800N}$≈3，
如圖只有一個動滑輪，因此繩子先系在動滑輪的固定掛鉤上，繞過上面的定滑輪，再繞過動滑輪，如圖所示：

（2）此滑輪組的機械效率：
η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{Gh}{Fs}$×100%=$\frac{Gh}{3Fs}$×100%=$\frac{G}{3F}$×100%=$\frac{2000N}{3×800N}$×100%≈83.3%；
（3）滑輪組的機械效率與提升的物重有關(guān)，與動滑輪的重有關(guān)，與繩重有關(guān)，與摩擦的大小有關(guān)等．
答：（1）見解答圖；
（2）此滑輪組的機械效率為83.3%；
（3）滑輪組的機械效率與提升的物重有關(guān)；與動滑輪的重有關(guān)；與繩重有關(guān)；與摩擦的大小有關(guān)等．

點評 此題考查滑輪組的設(shè)計與組裝、機械效率的計算，同時考查滑輪組的機械效率的影響因素，影響滑輪組機械效率大小的因素，是我們應(yīng)該熟知的內(nèi)容，具體實踐中應(yīng)盡量減小額外功，增加有用功，提高機械的效率．